Der Untergang der Welt ist nah! In der nicht allzu fernen Zukunft des Jahres 2051 haben Aliens einen vernichtenden Kampf gegen die Menschheit begonnen, der kaum zu gewinnen ist. Um die menschliche Rasse vor dem kompletten Niedergang zu bewahren, nutzen Wissenschaftler die letzte Chance, die ihnen bleibt: Mit Hilfe einer neu entwickelten Technik werden Soldaten und Zivilisten aus unserer Zeit in die Zukunft geholt. Ex-Soldat und Lehrer Dan Forester zählt zu den Auserwählten, die für die Zukunft der Welt eintreten müssen. Der Alien-Krieg hält jedoch auch persönliche Veränderungen für Dan bereit, der nur mit der Unterstützung seines entfremdeten Vaters Slade die Welt beschützen kann. Gemeinsam mit Slade und einer aus der Zukunft stammenden Wissenschaftlerin wird er auf eine ganz besondere Mission geschickt.

Auf der Erde sind im 26. Jahrhundert 300 Jahre nach dem großen Krieg die gesellschaftlichen Systeme zerfallen. Bei seiner Suche nach Cyborg-Technologie rettet der mysteriöse Wissenschaftler Dr. Ido aus einem Schrotthaufen eine weibliche Cyborg. Er flickt die künstliche Frau, deren Körper bis auf ihr menschliches Gehirn aus Maschinenteilen besteht, wieder zusammen, und wird zu einer Art Ersatzvater für sie. Doch Alita ist ein gefährliches Wesen. Sie kann sich nicht erinnern, wer sie ist oder woher sie kommt. Dr. Ido jedoch glaubt, dass sie diejenige ist, die den Kreislauf von Tod und Zerstörung, der von Tiphares zurückgelassen wurde, durchbrechen kann. Um ihrer wahren Bestimmung zu folgen, muss Alita kämpfen und töten. Als ein Geschenk des Himmels ist sie doch auch ein Engel des Todes.